Новы стандарт EN ISO 15118-1 / 2 для электрамабільных зарадных станцый

Новыя патрабаванні да зарадных станцый: стандарт EN ISO 15118-1

Еўрапейская камісія апублікавала рашэнне, якое будзе мець значны ўплыў на ўсіх вытворцаў электрамабіляў і зараднай інфраструктуры. З наступнага года зарадныя станцыі павінны адпавядаць серыі стандартаў ISO 15118. Інстытут VDE прадаставіў некалькі паслуг па адаптацыйных выпрабаваннях і распрацоўвае дадатковыя працэдуры выпрабаванняў для забеспячэння адпаведнасці стандартам.

З 8 студзеня 2026 года ўсе грамадскія зарадныя станцыі павінны адпавядаць патрабаванням серыі стандартаў EN ISO 15118-1–155. З 1 студзеня 2027 года ўкараненне стандарту EN ISO 15118-20 стане абавязковым, у тым ліку для прыватных або паўпублічных зарадных станцый. Гэтыя стандарты з'яўляюцца асновай для такіх арыентаваных на будучыню функцый, як «падключы і працуй», бяспечная сувязь паміж транспартнымі сродкамі і зараднымі станцыямі, а таксама двухбаковая зарадка (ад транспартнага сродку да сеткі).

Што азначае стандарт EN ISO 15118-1/2?

Інстытут выпрабаванняў і сертыфікацыі VDE своечасова адрэагаваў на новыя патрабаванні рэгулятараў і ў цяперашні час распрацоўвае стандартызаваныя працэдуры выпрабаванняў. Мэта складаецца ў тым, каб з самага пачатку прадастаўляць вытворцам зарадных станцый пераменнага і пастаяннага току комплексныя паслугі па выпрабаваннях і надзейнай сертыфікацыі на аснове стандарту ISO 15118, каб гарантаваць адпаведнасць іх прадукцыі спецыфікацыям.

Паслугі Інстытута VDE па ISO 15118 уключаюць у сябе выпрабаванні на ўзаемадзеянне і адпаведнасць зараднай інфраструктуры, падрыхтоўку стандартызаваных справаздач аб выпрабаваннях і сертыфікатаў адпаведнасці, а таксама ацэнку інтэграцыі новых функцый, такіх як plug-and-play і V2G.

У еўрапейскіх правілах зарадных паль, IEC 61851-24:2014/2023, дадатак C, даўно выразна пазначана, што высокаўзроўневая сувязь для зарадных паль пастаяннага току павінна адпавядаць DIN SPEC 70121:2014 або ISO 15118-2:2014 (можа падтрымлівацца адзін або абодва).

Гэта патрабаванне стварае праблемы для некаторых айчынных кампаній па вытворчасці зарадных паляў.

Існуюць адрозненні ў фізічных інтэрфейсах. Еўрапейскі стандарт выкарыстоўвае інтэрфейс CCS2 (Combined Charging System 2), дзе ўваходныя разеткі пераменнага і пастаяннага току маюць адзін інтэрфейс; кітайскі стандарт выкарыстоўвае інтэрфейс System B, які падзяляе ўваходы пераменнага і пастаяннага току. Гэтае адрозненне можна вырашыць, строга прытрымліваючыся стандарту IEC 62196 (які выразна вызначае фізічныя памеры і патрабаванні да прадукцыйнасці), што робіць яго тэхнічна адносна простым.

Спосаб сувязі адрозніваецца. Гэта асноўны тэхналагічны бар'ер. Стандартная кітайская зарадная фарсунка мае асобныя сігнальныя лініі CAN+ і CAN-, а сувязь з зараднай станцыяй аўтамабіля выкарыстоўвае сувязь CAN; у той час як еўрапейская стандартная зарадная фарсунка не мае лініі CAN, яна выкарыстоўвае PLC (сувязь па лініі харчавання), злучаючы высокачастотны сігнал з нізкачастотным сігналам шырынёва-імпульснай мадуляцыі 12 В, 1 кГц ШІМ паміж лініямі CP і PE. У параўнанні з сувяззю CAN, распрацоўка пратаколу сувязі PLC з'яўляецца больш складанай, і дакументацыі з адкрытым зыходным кодам мала. Таму многія кампаніі, якія вырабляюць зарадныя станцыі, набываюць асобныя модулі SECC (кантролер сувязі абсталявання харчавання), якія спакуюць інфармацыю аб зарадцы праз сігналы CAN і адпраўляюць яе ў модуль SECC, які затым абменьваецца дадзенымі з модулем EVCC (кантролер сувязі электрамабіля) аўтамабіля.

Аднак набыццё або распрацоўка ўласнага модуля SECC — гэта толькі першы крок. Пасля ўстаноўкі модуля SECC у зарадную пачку ўсё яшчэ неабходна даказаць, што модуль, пры выкарыстанні з усёй зараднай пачкай, адпавядае патрабаванням еўрапейскага стандарту DIN SPEC 70121:2014 або ISO 15118-2:2014.

Каб зэканоміць выдаткі, многія кампаніі, якія вырабляюць зарадныя палі, падтрымліваюць толькі DIN SPEC 70121, бо модулі SECC таннейшыя і прасцейшыя ў тэставанні.

Якія ключавыя адрозненні паміж стандартамі DIN 70121 і серыяй ISO 15118 для зарадных паль пастаяннага току?

Простай падтрымкі DIN 70121 ужо недастаткова для задавальнення найноўшых патрабаванняў ЕС.

ЕС апублікаваў ДЭЛЕГАВАНЫ РЭГЛАМЕНТ КАМІСІІ (ЕС) 2025/656 у чэрвені 2025 года. Гэты рэгламент з'яўляецца дадаткам і папраўкай да РЭГЛАМЕНТА (ЕС) 2023/1804 адносна бесправадной зарадкі, электрычных дарожных сістэм і забеспячэння вадародам дарожнага транспарту. Выпушчаны ў 2023 годзе РЭГЛАМЕНТ (ЕС) 2023/1804, больш вядомы як Рэгламент аб інфраструктуры альтэрнатыўнага паліва (AFIR), з'яўляецца ключавым палітычным рэгламентам, уведзеным Еўрапейскім Саюзам для паскарэння пераходу да транспарту з нулявым узроўнем выкідаў і вырашэння праблемы недастатковасці інфраструктуры альтэрнатыўнага паліва (электрычнасць, вадарод і г.д.). Яго мэта — абавязаць дзяржавы-члены ўдасканальваць свае сеткі інфраструктуры зарадкі і запраўкі шляхам прыняцця заканадаўства, здымаючы трывогу карыстальнікаў адносна запасу ходу і запраўкі, а таксама падтрымліваючы шырокамаштабнае ўкараненне электрамабіляў (EV), аўтамабіляў на вадародных паліўных элементах (FCEV) і цяжкіх электрычных грузавікоў.

Карацей кажучы, ЕС апублікаваў перагледжаную версію Рэгламенту аб інфраструктуры альтэрнатыўнага паліва (AFIR), які мае поўную юрыдычную сілу, з'яўляецца абавязковым і распаўсюджваецца непасрэдна на ўсе дзяржавы-члены.

Важныя змены ўключаюць: пасля 8 студзеня 2026 года ўсе зарадныя станцыі, якія знаходзяцца ў грамадскім доступе і якія былі нядаўна ўсталяваныя або адрамантаваныя, у тым ліку зарадныя станцыі пераменнага і пастаяннага току, павінны як мінімум адпавядаць патрабаванням EN ISO 15118-2:2016. Пасля 1 студзеня 2027 года ўсе зарадныя станцыі ў грамадскім доступе, якія былі нядаўна ўсталяваныя або адрамантаваныя, у тым ліку зарадныя калоны пераменнага і пастаяннага току, павінны як мінімум адпавядаць EN ISO 15118-20:2022. Калі зарадная станцыя забяспечвае аўтаматычныя паслугі аўтэнтыфікацыі і аўтарызацыі, такія як PNC (падключы і зарадка), яна павінна адпавядаць як EN ISO 15118-2:2016, так і стандарту EN ISO 15118-20:2022. Пасля 1 студзеня 2027 года ўсе зарадныя пункты ў прыватных зарадных пунктах, якія былі нядаўна ўсталяваныя або адрамантаваныя, для зарадных пунктаў пераменнага току рэжыму 2, павінны адпавядаць EN IEC 61851-1:2019; Для зарадных паль пераменнага току рэжыму 3 і зарадных паль пастаяннага току рэжыму 4 яны павінны адпавядаць стандарту EN ISO 15118-20:2022. Такім чынам, усе новыя або адрамантаваныя грамадскія зарадныя станцыі пастаяннага току, устаноўленыя пасля 2026 года, павінны адпавядаць стандарту EN ISO 15118-2:2016. Усе новыя або адрамантаваныя зарадныя станцыі пастаяннага току і зарадныя станцыі пераменнага току рэжыму 3, устаноўленыя пасля 2027 года, таксама павінны адпавядаць стандарту EN ISO 15118-20:2022.

У сямействе зарадных станцый толькі IC-CPD рэжыму 2 не падпадаюць пад дзеянне гэтай дырэктывы. У Кітаі гэтыя партатыўныя зарадныя станцыі называюцца «аўтамабільнымі зараднымі прыладамі», а ў Еўропе іх магутнасць звычайна не перавышае 3,7 кВт. У РЭГЛАМЕНЦЕ (ЕС) 2025/656 тлумачыцца, што ШІМ (шырынйна-імпульсная мадуляцыя) дастатковая для зарадных станцый пераменнага току рэжыму 2, якія падтрымліваюць ISO 15118-2 або 20, і не прыносіць ніякай дадатковай каштоўнасці канчатковаму карыстальніку.

Для айчынных кампаній, якія ўсталёўваюць зарадныя станцыі, гэта новае правіла можа стварыць значныя тэхналагічныя бар'еры. Першапачаткова патрабавалася выкананне стандарту DIN 70121, але неўзабаве пасля гэтага была ўведзена падтрымка стандарту ISO 15118; таксама патрабавалася падтрымка стандартаў ISO 15118-2 і ISO 15118-20. Некаторыя кампаніі, якія ўсталёўваюць зарадныя палі і жадаюць пашырыцца за мяжу, не былі знаёмыя з гэтымі стандартамі і ім трэба было разумець адрозненні паміж DIN SPEC 70121, ISO 15118-2 і ISO 15118-20, а таксама мэту іх падтрымкі. Чаму ў Еўропе існуе так шмат стандартаў для сувязі паміж зараднымі палямі для транспартных сродкаў?

Эвалюцыя стандартаў серыі ISO 15118: ад пераходнага рашэння да глабальнага эталона

У пачатку 2010 года сумесная рабочая група Тэхнічнага камітэта IEC 69 ​​(TC69) і Тэхнічнага камітэта ISO 22 (TC22) пачала супрацоўнічаць над стандартамі серыі ISO 15118, спадзеючыся вырашыць праблему ўніфікаванай сувязі паміж электрамабілямі і зараднымі станцыямі. Паколькі рабочая група разгледзела шырокі спектр пытанняў і імкнулася да стварэння вялікай, сумяшчальнай версіі, час падрыхтоўкі стандартаў серыі ISO 15118 быў занадта доўгім, і іх афіцыйны выпуск быў адкладзены.

Але рынак не мог чакаць. Нямецкія аўтавытворцы, у прыватнасці, імкнуцца да таго, каб іх электрамабілі як мага хутчэй атрымалі агульную зарадную інфраструктуру, каб атрымаць перавагу на рынку. Таму зацікаўленыя бакі нямецкай прамысловасці аб'ядналіся і ў рамках DIN вылучылі адносна сталыя аспекты з абмеркаванняў ISO 15118, каб распрацаваць нямецкі нацыянальны стандарт, які можна было б укараніць неадкладна. DIN SPEC 70121 быў апублікаваны ў 2012 годзе; абноўлены ў 2014 годзе; а яго стандарт спецыфікацыі выпрабаванняў, DIN SPEC 70122:2018, быў апублікаваны ў 2018 годзе.

Стандарт ISO 15118 быў выпушчаны позна, першая версія афіцыйна апублікавана ў 2013 годзе. Канкрэтныя стандарты прыкладнога ўзроўню і стандарты тэсціравання былі пасля выпушчаны ў 2014 і 2018 гадах. ISO 15118 — гэта вялікая серыя стандартаў, якая хутка развівалася. Першае пакаленне стандартаў, звязаных з праводнай зарадкай, уключае наступныя пяць стандартаў: ISO 15118-1 (Агульныя патрабаванні і азначэнні выпадкаў выкарыстання), ISO 15118-2 (Патрабаванні да пратакола прыкладнога ўзроўню), ISO 15118-3 (Патрабаванні да фізічнага ўзроўню і ўзроўню канала перадачы дадзеных), ISO 15118-4 (Спецыфікацыі тэсціравання прыкладнога ўзроўню) і ISO 15118-5 (Спецыфікацыі тэсціравання фізічнага ўзроўню). DIN SPEC 70121:2014 можна разглядаць як спрошчаную версію ISO 15118-2/3. Стандарт DIN SPEC 70121 падтрымлівае толькі зарадку пастаянным токам, у той час як стандарты ISO 15118-1–5 падтрымліваюць адначасовую зарадку як пераменным, так і пастаянным токам, а таксама падтрымліваюць шыфраванне TLS, функцыянальнасць падключэння і зарадкі (PNC) і разумную зарадку.

У 2022 годзе серыя стандартаў ISO 15118 выпусціла свой стандарт зарадкі другога пакалення, а менавіта ISO 15118-20:2022, згаданы вышэй. У параўнанні з ISO 15118-2, ён таксама падтрымлівае шыфраванне TLS 1.3, функцыі V2G (транспартны сродак-сетка), WPT (бесправадная зарадка) і ACD (прылада аўтаматычнага падключэння), а таксама мае адпаведныя стандарты выпрабаванняў: 15118-21 Агульныя выпрабаванні, 15118-23 Спецыяльныя выпрабаванні пастаяннага току, 15118-22 Спецыяльныя выпрабаванні пераменнага току (пакуль не выпушчаныя), 15118-24 Спецыяльныя выпрабаванні ACD (пакуль не выпушчаныя) і 15118-25 Спецыяльныя выпрабаванні WPT (пакуль не выпушчаныя). Стандарт DIN SPEC 70121 першапачаткова быў створаны як пераходнае рашэнне для падтрымкі хуткага развіцця рынку электрамабіляў да выхаду стандарту ISO 15118. Аднак у рэальных варыянтах сувязі паміж зараднымі станцыямі і транспартнымі сродкамі, нават калі і транспартны сродак, і зарадная станцыя падтрымліваюць DIN SPEC 70121, і ISO 15118, DIN SPEC 70121 усё яшчэ дамінуе ў большасці сцэнарыяў. Акрамя перавагі першапраходца, якую прапануе DIN SPEC 70121, найбольш важнай прычынай з'яўляецца адсутнасць складаных выпадкаў выкарыстання высокага ўзроўню (TLS/PNC/V2G/WPT і г.д.).

Чаму новы рэгламент аб інфраструктуры альтэрнатыўных відаў паліва цяпер патрабуе поўнай падтрымкі стандартаў ISO 15118-2 і ISO 15118-20?

Асноўная логіка абавязковага прасоўвання ЕС стандартаў серыі ISO 15118

Еўрапейская камісія мае меркаванні адносна прамысловай палітыкі.

Дырэктыва 2014/94/ЕС аб ​​разгортванні інфраструктуры альтэрнатыўных відаў паліва ўпершыню была апублікавана ў 2014 годзе, але ў той час гэта не было рэгламентам, а толькі дырэктывай.

Дырэктывы адрозніваюцца ад абавязковых правілаў тым, што яны толькі ўказваюць вынікі, якіх трэба дасягнуць, але не даюць выразнай колькаснай ацэнкі патрабаванням, што дазваляе дзяржавам-членам самастойна распрацоўваць метады рэалізацыі.

Напрыклад, дырэктыва 2014 года аб інфраструктуры для альтэрнатыўных відаў паліва таксама ўключала патрабаванні да пунктаў зарадкі, вадародных запраўляльных станцый і газавых запраўляльных станцый, але толькі гаварыла, што яны павінны мець «адпаведную шчыльнасць пакрыцця», без указання лікавых мэтавых паказчыкаў, што прывяло да фрагментацыі і нераўнамернага развіцця інфраструктуры па ўсім ЕС. Краіны з добра развітымі і шырока распаўсюджанымі сістэмамі электрамабіляў (ЭМ), натуральна, больш гатовыя інвеставаць, у той час як тыя, дзе развіццё ЭМ ідзе павольней, прагрэсуюць павольней. У апошнія гады глабальнае развіццё ЭМ было хуткім (пранікненне ЭМ у Кітай перавысіла 50%), але ў Еўропе слабая інфраструктура зарадкі і складаныя аперацыі прывялі да дрэннага карыстальніцкага досведу для карыстальнікаў ЭМ, што перашкаджала пераходу да транспарту з нулявым узроўнем выкідаў вугляроду.

DIN SPEC 70121, як пераходнае пагадненне, паслядоўна служыў асноўным стандартам зарадкі, што з'яўляецца доказам гэтага.

Еўрапейская камісія прызнала неабходнасць паскарэння будаўніцтва новай энергетычнай інфраструктуры; у адваротным выпадку будзе не толькі цяжка дасягнуць мэтаў па скарачэнні выкідаў вугляроду да 2050 года, але і адстаць у канкурэнтнай барацьбе ў аўтамабільнай прамысловасці і размеркаванай энергетыцы. Каб змяніць гэтую сітуацыю, ЕС у 2023 годзе мадэрнізаваў Дырэктыву 2014/94/ЕС да ўзроўню рэгламенту (REGULATION (EU) 2023/1804), выразна вызначаючы мэту: да 2025 года кожныя 60 кіламетраў павінна быць усталявана зарадная станцыя агульнай магутнасцю не менш за 400 кВт. Гэтая зарадная станцыя павінна ўключаць як мінімум адну зарадную палю магутнасцю 150 кВт або больш. Да 2027 года: агульная патрэба ў магутнасці зарадных станцый на кожныя 60 кіламетраў павялічыцца да 600 кВт, і яны павінны ўключаць як мінімум адну зарадную станцыю магутнасцю 150 кВт або вышэй.

Еўрапейская камісія мае меркаванні па прамысловай палітыцы.

Дырэктыва аб разгортванні інфраструктуры альтэрнатыўнага паліва (Дырэктыва 2014/94/ЕС) была ўпершыню выдадзена ў 2014 годзе, спачатку ў якасці дырэктывы, а не рэгламенту.

У адрозненне ад абавязковых патрабаванняў рэгламентаў, дырэктывы вызначаюць жаданыя вынікі без іх выразнай колькаснай ацэнкі, што дазваляе дзяржавам-членам распрацоўваць уласныя метады рэалізацыі.

Напрыклад, у Дырэктыве 2014 года аб інфраструктуры альтэрнатыўнага паліва таксама былі акрэслены патрабаванні да пунктаў зарадкі, вадародных запраўкавых станцый і станцый запраўкі СПГ, але была пазначана толькі «адпаведная шчыльнасць пакрыцця» без указання канкрэтных лічбаў. Гэта прывяло да фрагментацыі і нераўнамернага развіцця інфраструктуры па ўсім ЕС. Краіны з перадавым і шырока распаўсюджаным развіццём электрамабіляў, натуральна, больш гатовыя інвеставаць, у той час як краіны з больш павольным развіццём электрамабіляў прагрэсуюць павольней. У апошнія гады сусветны рынак электрамабіляў (ЭМ) хутка развіваўся (пранікненне ЭМ у Кітай перавысіла 50%). Аднак у Еўропе слабая інфраструктура зарадкі і складаныя аперацыі прывялі да дрэннага карыстальніцкага досведу для карыстальнікаў ЭМ, што перашкаджала пераходу да транспарту з нулявым узроўнем выкідаў вугляроду.

DIN SPEC 70121, як пераходнае пагадненне, паслядоўна служыў асноўным стандартам зарадкі, што з'яўляецца доказам гэтага.

Еўрапейская камісія прызнала неабходнасць паскарэння будаўніцтва новай энергетычнай інфраструктуры; у адваротным выпадку будзе не толькі цяжка дасягнуць мэтаў па скарачэнні выкідаў вугляроду да 2050 года, але і адстаць у канкурэнтнай барацьбе ў аўтамабільнай прамысловасці і размеркаванай энергетыцы. Каб змяніць гэтую сітуацыю, ЕС у 2023 годзе мадэрнізаваў Дырэктыву 2014/94/ЕС да ўзроўню рэгламенту (REGULATION (EU) 2023/1804), выразна колькасна акрэсліўшы мэты: Да 2025 года: кожныя 60 кіламетраў павінна быць усталявана зарадная станцыя агульнай магутнасцю не менш за 400 кВт. Гэтая зарадная станцыя павінна ўключаць як мінімум адну зарадную калону магутнасцю 150 кВт або вышэй. Да 2027 года: агульная патрэба ў магутнасці зарадных станцый кожныя 60 кіламетраў павялічыцца да 600 кВт, і яны павінны ўключаць як мінімум адну зарадную калону магутнасцю 150 кВт або вышэй.